Volcan en bord de mer. © fabio lamanna, Adobe Stock
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L’eau sur Terre : son histoire est intimement liée à celle des volcans

ActualitéClassé sous :Volcan , Eau , atmosphère primitive

En cette Journée mondiale de l'eau, saviez-vous que cet élément si précieux pour la vie, en quantité considérable sur notre belle Planète bleue, est en partie d'origine volcanique ? Elle provient en effet partiellement du dégazage des volcans depuis la formation de la Terre, ce qui a progressivement constitué l'atmosphère et l'hydrosphère que nous connaissons. Aujourd'hui, l'eau des océans recouvre bon nombre de volcans : des volcans profonds, inconnus et discrets, et d'autres proches de la surface dont les éruptions sont grandement explosives... 

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Les gaz qui constituent l'atmosphère de notre Planète proviennent vraisemblablement de deux processus différents, avec des proportions qu'il ne convient pas là de discuter. Et si la libération des gaz présents dans les astéroïdes qui impactèrent la surface de la Terre au début de son histoire est un processus révolu, le dégazage volcanique est encore en cours à l'heure actuelle ! L'activité volcanique a certes nettement diminué en comparaison des premiers instants de notre Planète, mais chaque volcan actif libère des quantités variables de gaz qui s'amassent dans notre atmosphère. Or, l'eau est un des gaz émis en très grande quantité. Au Piton de la Fournaise par exemple, l'eau représente 65 % des gaz émis. Sur l'Etna, ce serait même plus de 85 % !

Le dégazage habituel des cratères sommitaux de l'Etna est majoritairement constitué de vapeur d'eau. © Marco Neri, INGV

Cette atmosphère primitive a ensuite refroidi, ce qui a permis la condensation de cette vapeur d'eau, formant ainsi les premiers océans. Aujourd'hui, ils recouvrent environ deux tiers de la surface du globe et, forcément, quelques volcans...  

Le contact de la lave avec l’eau est souvent effusif, mais pas tout le temps…  

De manière générale, le relief des fonds marins de nos océans n'est pas connu avec assez de précision, c'est pourquoi les volcans qui s'y trouvent sont pour la plupart inconnus, même si l'on sait qu'il y en a un certain nombre ! Et pour cause, la majeure partie du volcanisme terrestre se concentre là où les plaques tectoniques s'écartent et mis à part quelques exceptions, en Islande ou en Éthiopie notamment, ces endroits se trouvent au beau milieu des océans et à grande profondeur. Ces rides médio-océaniques dessinent une gigantesque chaîne de montagnes sous-marine, continue sur près de 60 à 80.000 kilomètres et culminant à 2.000 - 2.500 mètres sous la surface de l'océan. À cette profondeur, la pression est telle que les gaz magmatiques sont comprimés : les éruptions sont donc effusives, si bien que lorsqu'un bateau passe au-dessus, rien n'est remarqué !

Le volcanisme effusif au niveau des dorsales océaniques engendre des pillow lavas (ou coussins de lave). © Wikipedia

Au niveau de ces dorsales océaniques, l'écartement continu des plaques tectoniques ne permet pas aux laves de s'accumuler pour former de grands édifices, au contraire des volcans de subduction ou de point chaud. Dans ces contextes géodynamiques, l'alimentation en magma est en effet localisée à un même endroit de manière pérenne dans le temps, ce qui permet de construire des édifices imposants. Avec le temps, la cime du volcan peut ainsi parvenir à proximité de la surface de l'océan. Or, la pression diminue avec la profondeur, si bien qu'à quelques dizaines de mètres de profondeur, la pression de l'eau n'est plus suffisante pour comprimer les gaz. Par conséquent, l'eau de mer chauffée par la lave peut se vaporiser, rajoutant ainsi du gaz au magma. Or, cette vaporisation s'accompagne d'une augmentation très importante du volume et ce, de manière brutale : le contact entre la lave et l'eau à faible profondeur est donc très explosif ! Cela engendre des éruptions dites surtseyennes, en référence à l'île islandaise de Surtsey née en 1963 par ce type de dynamisme.

Activité surtseyenne du Krakatau le 26 décembre 2018. Notez l'imposant panache blanc, principalement constitué d'eau. © STR, AFP

Des éruptions phréatomagmatiques ont aussi parfois lieu lors d'éruptions volcaniques sur la terre ferme, lorsque la lave rencontre la glace d'une calotte glaciaire, l'eau d'une rivière, celle d'un lac ou d'une nappe phréatique en sub-surface. Car oui, les édifices volcaniques renferment souvent des aquifères, ce qui fait d'ailleurs la renommée de ces eaux... potables ! Un autre exemple, s'il en fallait un, que les volcans sont aussi sources de vie !

L'éruption du volcan Eyjafjalla, qui a paralysé le trafic aérien en 2010, était liée au contact entre la lave et le glacier Eyjafjallajökull. © Árni Friðriksson

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